DNA微量分析のための走査型化学力顕微鏡の開発

用于 DNA 微量分析的扫描化学力显微镜的开发

基本信息

批准号：
08750936
负责人：
居城邦治
金额：
$ 0.7万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、DNAの1分子内の塩基配列を調べるために、AFMのプローブ(探針)の先端を塩基対と結合するよう化学修飾して、特異的な水素結合を調べられるような走査型化学力顕微鏡(SCM)を開発することを目的とした。ここでは走査型化学力顕微鏡(SCM)の動作確認を単純化した系で行った。基板表面およびAFMのプローブ表面が親水的もしくは疎水的の場合、プローブに動く力がどうなるのかをフォースカーブにより調べ、そのマッピングを試みた。1.AFMのプローブをアルカンチオールで修飾するために、プローブ表面をクロム次いで金を蒸着装置にて被覆した。電子顕微鏡観察により10個に2個の割合でプローブ先端まで被覆されることがわかった。2.金で被覆されたプローブをアルカンチオール溶液に浸し自己組織膜を形成させ、プローブ表面を疎水化した。3.親水的な基板として劈開した雲母を用い、疎水的な基板としてポリスチレンキャストフィルムを用いた。裸の金表面を持つプローブでは親水性、疎水性基板ではフォースカーブに差はなかった。それに対して疎水化処理したプローブでは異なるフォースカーブを得られた。すなわち、疎水化プローブと疎水表面とは吸着力(化学力)は弱いのに対して、親水表面では強いことがわかった。4.ポリスチレン微粒子(疎水性)が雲母基板上(親水性)で点在する試料を作製した。これを疎水化プローブで、256×256点で1ポイントごとにフォースカーブを測定し、トポグラフィーおよび吸着力のマッピングに成功した。ポリスチレン微粒子はトポ像では山のように見えるものの、吸着力が雲母表面に比べ弱いことから吸着力のマッピングでは低く見えた。以上の結果より、プローブと基板表面間の特異的な化学力(吸着力)を測定することで、相補的な水素結合による化学種の検出、すなわちDNAの塩基配列の読み出しが可能であるとが示された。

在这项研究中，为了检查单个DNA分子内的碱基序列，我们将对AFM探针的尖端进行化学修饰，使其与碱基对结合，并使用可以检查特定氢键的扫描型AFM。开发化学力显微镜（SCM）。在这里，我们使用简化的系统验证了扫描化学力显微镜 (SCM) 的操作。当基底表面和 AFM 探针表面是亲水性或疏水性时，我们使用力曲线研究了移动探针的力会发生什么情况，并尝试将其绘制出来。 1. 为了用烷硫醇修饰 AFM 探针，使用蒸发器对探针表面进行镀铬，然后镀金。电子显微镜显示十分之二的探针涂在尖端上。 2、将镀金探针浸入烷硫醇溶液中，形成自组装膜，使探针表面疏水。 3.使用解理云母作为亲水基材，使用聚苯乙烯流延膜作为疏水基材。具有裸金表面和亲水性和疏水性基底的探针的力曲线没有差异。相反，使用疏水化探针获得了不同的力曲线。换句话说，发现疏水化探针与疏水表面之间的吸附力(化学力)较弱，而亲水表面上的吸附力较强。 4.制备将聚苯乙烯细颗粒(疏水性)分散在云母基材(亲水性)上的样品。使用疏水化探针，测量了 256 x 256 个点的力曲线，并成功绘制了形貌和吸附力图。尽管聚苯乙烯细颗粒在拓扑图像中看起来像一座山，但它们的吸附力在吸附力映射中显得较低，因为它们的吸附力弱于云母表面的吸附力。由以上结果，我们认为，通过测量探针与基底表面之间的比化学力（吸附力），可以通过互补氢键检测化学物种，即读出DNA的碱基序列。显示。